2018-2019学年福建省上杭县第一中学等六校高一下学期期中考试物理试题（解析版）

2018-2019学年福建省上杭县第一中学等六校高一下学期期中考试物理试题（解析版）

‎ “长汀、连城、上杭、武平、漳平、永定一中”六校联考2018-2019学年第二学期半期考 高一物理试卷 一、单项选择题 ‎1.关于功的说法，正确的是( )‎ A. 功的大小只由力和位移的大小决定 B. 因为功有正功和负功，所以功是矢量 C. 力对物体不做功，说明物体一定无位移 D. 合力的功等于各分力功的代数和 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：功的大小取决于力的大小、位移大小以及力和位移之间的夹角，故A错误；‎ B项：功是标量，只有大小没有方向，虽然功有正负，但其正负只表示是动力做功还是阻力做功，故B错误；‎ C项：由功的定义可知，当力与位移方向垂直时，力对物体不做功，故C错误；‎ D项：由于功是标量，所以合力的功等于各个分力做功的代数和，故D正确。‎ ‎2.物体做曲线运动时，一定发生变化的物理量是（ ）‎ A. 速度的方向 B. 速度的大小 C. 加速度的大小 D. 加速度的方向 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：由于曲线运动的速度方向为曲线切线方向，所以曲线运动的速度方向时刻改变，故A正确；‎ B项：做曲线运动的物体速度大小不一定变化，如匀速圆周运动的速度大小不变，故错误；‎ C项：做曲线运动的物体的加速度大小不一定变化，如匀速圆周运动的加速度大小不变，故C错误；‎ D项：做曲线运动的物体加速度方向不一定变化，如平抛运动物体的加速度为重力加速度即不变，故D错误。‎ ‎3.关于合运动、分运动的说法正确的是(　　)‎ A. 合运动的位移一定比其中的一个分位移大 B. 合运动的位移为分运动位移的矢量和 C. 合运动位移的方向与分运动速度的方向一定相同 D. 合运动的速度一定比其中的一个分速度大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B项：合运动的位移与分运动的位移遵循平行四边定则，由平行四边定则可知，合位移可能比分位移大，可能比分位移小，可能与分位移相等，故A错误，B正确；‎ C项：合运动位移的方向与分运动速度的方向不一定相同，如平抛运动的合位移方向与分速度方向则不同，故C错误；‎ D项：由于合运动的速度与分运动的速度遵循平行四边形定则，所以合速度可能比分速度大，可能比分速度小，也可能与分速度相等，故D错误。‎ ‎4.近年来我国的高铁发展迅速，而提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引功率是一个重要问题。已知匀速行驶时，列车所受阻力f与速度v的一次方成正比，即f = kv。当长汀至上海的“和谐号”动车分别以120km/h和240km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时，机车的牵引功率之比为（ ）‎ A. 1：2 B. 2：1 C. 1：4 D. 4：1‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】列车匀速行驶，所以牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，即有：‎ ‎ ‎ 功率 ‎ 所以，故C正确。‎ ‎5.如图所示，在高为H的平台上以初速v0抛出一质量为m的小球，不计空气阻力，当它到达离抛出点的竖直距离为h的B点时，小球的动能为（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由于小球抛出后不计空气阻力，只受重力作用，所小球运动过程机械能守恒，以B点所在不平面为参考平面，由机械能守恒得： 。故B正确。‎ ‎6.人骑自行车下坡，坡长l＝500 m，坡高h＝10m，人和车总质量为100 kg，下坡时初速度为4‎ ‎ m/s，人不踏车的情况下，到达坡底时车的速度为10 m/s，g取10 m/s2，则下坡过程中克服阻力所做的功为(　　)‎ A. 15800 J B. 5800J C. 5000 J D. 4200 J ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】下坡过程中由动能定理得： 。代入数据解得：，故B正确。‎ ‎7.质量为 m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为S。下列说法正确的是（ ）‎ A. 重力对小车所做的功是mgh B. 合力对小车做的功是 C. 推力对小车做的功是FS D. 阻力对小车做的功是 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：小车克服重力所做的功是，故A错误；‎ B项：由动能定理可知，合力对小车做的功等于动能变化，即，故B错误；‎ C项：推力是恒力，所以推力对小车做的功是，故C正确；‎ D项：由动能定理可知，，解得：，故D错误。‎ ‎8.如图所示，在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0运动，同时刻在它的正上方有一小球b也以v0的初速度水平抛出，并落于c点，则(　　)‎ A. 两小球同时到达c点 B. 小球b先到达c点 C. 小球a先到达c点 D. 无法比较 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】b球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，可知相同时间内水平位移和a球的水平位移相等，所以两球同时到达c点，故A正确。‎ ‎9.如图所示，传送带以v速度匀速运动．将质量为m的物体无初速度放在传送带上的A端，物体将被传送带带到B端．已知物体到达B端之前已和传送带相对静止，则下列说法正确的是(　　)‎ A. 传送带对物体做功为mv2‎ B. 传送带克服摩擦做功mv2‎ C. 电动机由于传送物体多消耗的能量为mv2‎ D. 在传送物体过程中产生的热量为mv2‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：物体在运动过程中，只有摩擦力对物体做功，由动能定理知传送带对物体做的功等于动能的增量，即为，故A正确；‎ B项：设物体匀加速运动的时间为t，物体匀加速的位移为 ，传送位移为，可得：，由动能定理，对物体有：，传送带克服摩擦力做功为：，故B错误；‎ C、D项：在传送物体过程中产生的热量为：，电动机由于传送物体多消耗的能量等于物体动能的增加量和摩擦产生的热量之和，即为：，故CD错误。‎ ‎10.如图所示，重10N的滑块轻放在倾角为30°的斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点接触到一个轻质弹簧，滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点。已知ab=lm，bc=0.4m，则以下结论正确的是 A. 滑块下滑到b点时速度最大 B. 整个过程中滑块动能的最大值为7J C. 整个过程中弹簧弹性势能的最大值为7J D. 从c到b弹簧的弹力对滑块做功5J ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：滑块下滑到b点时受重力，摩擦力，支持力，由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，所以滑块在b点时的合力不为0即加速度不为0，所以速度不是最大，故A错误；‎ B项：当滑块的合力为0时，滑块速度最大，设滑块在d点合力为0，d点在b和c之间，‎ 滑块从a到d，由动能定理得： ，由于，所以，故B错误；‎ C项：滑块从a到c，由动能定理得： ，解得：，弹簧弹力做的功等于弹性势能的变化，所以整个过程中弹簧弹性势能的最大值为7J，故C正确；‎ D项：从c点到b点弹簧的弹力对滑块做功与从a点到c点弹簧的弹力对滑块做功大小相等，由C项分析可知为7J，故D错误。‎ 二、多项选择题 ‎11.甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力F分别拉两个物体在水平面上从静止开始移动相同的距离s。如图所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下面的说法中正确的是(　　)‎ A. 力F对甲、乙两个物体做的功一样多 B. 力对甲、乙两个物体做功的平均功率一样大 C. 甲、乙两个物体获得的动能相同 D. 甲物体获得的动能比乙大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：由知，拉力的大小相同，物体的位移也相同，所以拉力对两物体做的功一样多，故A正确；‎ B项：甲受到的合力大于乙受到的合力，甲的加速度大于乙的加速度，经过相同的位移，甲所用的时间比乙的少，所以拉力对甲的平均功率大于拉力对乙的平均功率，故B错误；‎ C、D项：由动能定理可知，在光滑水平面上的木块，拉力对物体做的功等于物体动能的变化，在粗糙水平面上，拉力对物体做正功的同理，摩擦力对物体做了负功，所以在光滑水平面上的物体获得的动能大于在粗糙水平面上物体的动能，故C错误，D正确。‎ ‎12.如图所示，质量为m的一辆小汽车从水平地面AC上的A点沿斜坡匀速行驶到B点．B距水平面高h，以水平地面为零势能面，重力加速度为g．小汽车从A点运动到B点的过程中（空气阻力不能忽略），下列说法正确的是（　　） ‎ A. 合外力做功为零  ‎ B. 合外力做功为mgh C. 小汽车的机城能增加量为mgh D. 牵引力做功为mgh ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 汽车匀速运动，动能不变，则根据动能定理可知，合外力做功为零，故A正确，B错误；小汽车动能不变，重力势能增加了mgh，则可知小汽车机械能增加量为mgh，故C正确；对上升过程由动能定理可知，牵引力的功等于重力势能的增加量和克服阻力做功之和，故牵引力做功一定大于mgh，故D错误．故选AC．‎ 点睛：本题考查功能关系，要注意明确合外力做功对应了动能的改变，重力做功量度重力势能的改变，而重力之外的其他力做功量度了机械能的改变量．‎ ‎13.随着人们生活水平的提高,高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐.如图所示,某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球,由于恒定的水平风力作用,高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴（其宽度忽略不计）,则(　　)‎ A. 球被击出后做平抛运动 B. 该球在空中运动的时间为 C. 该球被击出时的初速度大小为L D. 球被击出后受到的水平风力大小为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：小球受重力和水平风力作用，不是平抛运动，故A错误；‎ B项：小球在竖直方向上做自由落体运动，则运动的时间，故B正确；‎ C项：小球在水平方向上做匀减速直线运动，则平均速度为，解得：，故C错误；‎ D项：水平风力为：，故D正确。‎ ‎14.如图甲所示，一固定在地面上的足够长斜面，倾角为，物体A放在斜面底端挡板处，通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体B相连接，B的质量，绳绷直时B离地面有一定高度。在时刻，无初速度释放B，由固定在A上的速度传感器得到的数据绘出的A沿斜面向上运动的图象如图乙所示，若B落地后不反弹，g取，，，则下列说法正确的是　　‎ A. B下落的加速度大小m/s2‎ B. A沿斜面向上运动的过程中，绳的拉力对A做的功 C. A的质量，A与斜面间的动摩擦因数 D.  s内物体A克服摩擦力做的功为 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：AB具有相同的加速度，由图可知B的加速度为：，故A错误；‎ B项：设绳的拉力为，对B由牛顿第二定律得：，解得：，AB位移相同则由图可知A上升阶段，B的位移为：，故绳的拉力对A做功为，故B正确；‎ C项：由图可知时间A的加速度为，此过程中A只受重力和摩擦力： ‎ 解得： ‎ 前内A受到重力，支持力，摩擦力和拉力的作用，沿斜面方向：‎ ‎ ‎ 代入数据解得：，故C错误；‎ D项：全程位移为：，所以摩擦力做功为：‎ ‎，故D正确。‎ 三、实验题 ‎15.（1）在“探究功与速度变化的关系”的实验中，甲、乙两位同学的实验操作均正确．甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线，如图甲所示，并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线，如图乙所示，并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论．关于甲、乙两位同学的分析，你的评价是（ ） ‎ A．甲分析正确，乙的分析不正确； B．甲的分析不正确，乙的分析正确 C．甲和乙的分析都正确； D．甲和乙的分析都不正确 ‎（2）如图所示，与小车相连、足够长且穿过打点计时器的一条纸带上的间距明显不均匀，此时未挂重物，右端间距小，左端间距大，下面的分析和判断正确的是（ ）‎ A．若右端与小车相连，可能平衡摩擦力时，木板倾斜度太大 B．若左端与小车相连，可能平衡摩擦力时，木板倾斜度太大 C．若左端与小车相连，可能小车有一定的初速度，实验前忘记平衡摩擦力或没有完全平衡摩擦力 D．若右端与小车相连，可能小车运动前忘记或没有完全平衡摩擦力 ‎【答案】 (1). B； (2). AC ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由甲图得到，式中a是常数，n为指数，当时，图线为直线，当时，图线向下弯曲，当时，图线向上弯曲，四图线向上弯曲，所以表达式为，其中n为大于1的任意数值，而乙图中，与成正比，故B正确；‎ ‎(2)若或端与小车相连，相邻计数点间的距离减小，可知小车做减速运动，可能平衡摩擦力时角度太小，或没有平衡摩擦力，‎ 若右端与小车相连，相邻计数点间的距离增大，可知小车做加速运动，可能平衡摩擦力时，角度太大，故AC正确。‎ ‎16.（1）在做“验证机械能守恒定律”的实验时，实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了,剩下的一部分纸带上各点间的距离如图所示的数值，已知打点计时器的周期为T =0.02s,重力加速度g =10 m/s2；已知重锤的质量为m=200g，S1=0.98cm， S2=1.42cm, S3=1.78cm。‎ 记录B点时重锤的动能EKB=3.60×10-2J，记录C点时重锤的动能EKC=______J；重锤从B点到C点重力势能变化量是_____J，动能变化量是_______J，从而可以得出结论：_________。‎ ‎（2）在验证机械能守恒定律的实验中，自由落下的重锤质量要大一些，这是为了减少________对实验的影响。‎ ‎【答案】 (1). ； (2). ； (3). (4). 在实验误差范围内，只有重力做功时,物体的机械能守恒。 (5). 空气阻力和打点计时器器对纸带的阻力 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)C点的速度为： ，所以C点的动能为 ‎ 势能的变化量为： ‎ 动能的变化量为： ‎ 由于存在摩擦阻力因此重力势能的减小量略大于动能的增加量，在误差允许内，机械能是守恒的；‎ ‎(3)质量越大，体积越小，阻力对其影响就越小，所以自由落下的重锤质量要大一些，是为了减小空气阻力和打点计时器器对纸带的阻力以实验的影响。‎ 四、计算题 ‎17.质量为m=1kg的物块从一光滑的斜面顶端A点以初速度v0=2m/s下滑至底端B点后，颠簸了一下，接着沿水平粗糙地面匀减速滑行了x=8m位移后停止在C点．已知斜面的高度为h=3m，物块与水平地面间的动摩擦因数为µ=0.1，g取10m/s2，求：‎ ‎ ‎ ‎（1）物块刚滑到斜面底端时（颠簸之前）速度大小；‎ ‎（2）物块在B点由于颠簸而损失的机械能△E．‎ ‎【答案】（1）8m/s （2）24J ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）物块从A到B的过程只有重力做功，故机械能守恒，所以有：mgh＝mv2−mv02，故物块刚滑到斜面底端时（颠簸之前）的速度大小v＝＝8m/s； （2）物块在水平面上运动只有摩擦力做功，故由动能定理可得：−μmgx＝0−mv′2，‎ 所以物块在斜面底端时（颠簸之后）速度大小v′＝＝4m/s； 所以物块在B点由于颠簸而损失的动能△Ek＝mv2−mv′2＝24J ‎【点睛】经典力学问题一般先对物体进行受力分析，求得合外力及运动过程做功情况，然后根据牛顿定律、动能定理及几何关系求解．‎ ‎18.飞机在8km的高空以540km/h的速度沿水平航线匀速飞行，飞机在地面上观察者的正上方空投一包裹（g取10m/s2，不计空气阻力）。‎ ‎（1）试分析飞行员和地面观察者所见的包裹分别做什么运动；‎ ‎（2）包裹落地时离地面观察者多远？‎ ‎（3）求包裹即将着地时的速度大小。‎ ‎【答案】(1)自由落体，平抛运动；(2)6000m；(3)427‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)飞机上的飞行员以正在飞行的飞机为参照物，从飞机上投下去的包裹由于惯性，在水平方向上与飞机的速度相同，在竖直方向上同时进行自由落体运动，所以飞机上的飞行员只看 到包裹在飞机的正下方下落，包裹的轨迹为竖直直线，即为自由落体运动，地面上的观察者是以地面为参照物的，他看到包裹做平抛运动；‎ ‎(2)根据得，包裹落地的时间为：‎ ‎ ‎ 则包裹落地处离地面观察者距离为：‎ ‎；‎ ‎(3)包裹着地时，对地面速度可分解为水平和竖直两个分速度，其中竖直分速度为：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 则包裹落地的速度度为：‎ ‎。‎ ‎19.如图所示，在光滑的水平面上有一足够长的质量M=4kg的长木板，在长木板右端有一质量m=1kg的小物块，长木板与小物块间的动擦因数μ=0.2，开始时长木板与小物块均静止。现用F=14N的水平恒力向石拉长木板，经时间t=1s撤去水平恒力F，g=10m/s2。求 ‎(1)小物块在长木板上发生相对滑幼时，小物块加速度a的大小；‎ ‎(2)刚撤去F时，小物块离长木板右端的距离s；‎ ‎(3)撒去F后，系统能损失的最大机械能△E。‎ ‎【答案】（1）2m/s2（2）0.5m（3）0.4J ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）对木块受力分析，根据牛顿第二定律求出木块的加速度；‎ ‎（2）先根据牛顿第二定律求出木板的加速度，然后根据匀变速直线运动位移时间公式求出长木板和小物块的位移，二者位移之差即为小物块离长木板右端的距离；‎ ‎（3）撤去F后，先求解小物块和木板的速度，然后根据动量守恒和能量关系求解系统能损失的最大机械能 ‎△E。‎ ‎【详解】（1）小物块在长木板上发生相对滑动时，小物块受到向右的滑动摩擦力，则：µmg=ma1，‎ 解得a1=µg=2m/s2‎ ‎（2）对木板，受拉力和摩擦力作用， 由牛顿第二定律得，F-µmg=Ma2， 解得：a2= 3m/s2．‎ 小物块运动的位移：x1=a1t2=×2×12m=1m，‎ 长木板运动的位移：x2=a2t2=×3×12m=1.5m， 则小物块相对于长木板的位移：△x=x2-x1=1.5m-1m=0.5m． （3）撤去F后，小物块和木板的速度分别为：vm=a1t=2m/s v=a2t=3m/s 小物块和木板系统所受的合外力为0，动量守恒： ‎ 解得 ‎ 从撤去F到物体与木块保持相对静止，由能量守恒定律： ‎ 解得∆E=0.4J ‎【点睛】该题考查牛顿第二定律的应用、动量守恒定律和能量关系；涉及到相对运动的过程，要认真分析物体的受力情况和运动情况，并能熟练地运用匀变速直线运动的公式．‎ ‎ ‎